全球碳循环的变化,如大气中CO2和CH4浓度的升高被认为是全球气候变化的重要原因,湿地是兼有CO2和CH4高通量的区域。为了从生态系统尺度估算地-气温室气体通量,6年前我们在上海崇明东滩建造了以观测CO2为基础的通量塔。当时由于技术上的限制,CH4通量的估算主要依靠地面生理生态学实验,这样在进行生态系统尺度估算时存在较大的误差。本研究将利用涡度相关法同步观测CH4和CO2通量,并考虑其他因素导致的横向物质通量,建立滨海/河口等盐沼湿地生态系统闭合碳收支及相关的能量平衡模型。这有助于我们准确估算滨海/河口湿地生态系统与大气和海洋之间"真实"的物质和能量通量,并对滨海/河口湿地生态系统在全球气候变化中所扮演的角色进行客观分析和评价。此外,作为为数不多的以涡度相关技术观测CH4通量的研究(国内首次安装和使用),本项目还兼有一些观测技术和数据分析方面的探索。
本项目以崇明东滩为研究地,基于涡度协方差技术,围绕滨海湿地甲烷通量观测的技术体系、时间动态及影响因子、与二氧化碳通量的耦合关系等方面展开了系统探讨,并且结合其他研究,估算了生态系统碳收支。主要结果总结如下:.(1) 从系统构建、运行维护到数据处理,我们基本确立了滨海/河口湿地的甲烷通量观测的技术体系。.(2) 总体而言,崇明东滩湿地是甲烷的源,其在一年中的大部分都表现为甲烷的源。无论是在昼夜尺度,还是季节尺度,甲烷通量都没有呈现出特别明显的周期变化。在季节尺度上,温度、生态系统生产力都与甲烷通量相关。只有在地表水位低于地表15cm,甲烷通量才与水位呈正相关。.(3) 基于频谱分析和相关分析,我们发现甲烷通量和二氧化碳通量的相关性较小,两者具有明显不同的时间动态,因此两者耦合程度较低。.(4) 相比二氧化碳通量,甲烷通量在量纲上占比很小。即使考虑了横向通量和淤积输入,生态系统碳收支还是以二氧化碳通量为主。.总之,本项目达到了计划书的要求。在项目执行期间,共计发表9篇论文,培养了7名研究生和1名博士后,我们翻译的《甲烷与气候变化》这本书很快将出版。
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数据更新时间:2023-05-31
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